幾種工程化光纖光柵傳感器的研制及其工程應(yīng)用研究.pdf

1、隨著土木工程災(zāi)難的不斷出現(xiàn)，“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)”已經(jīng)成為世界性的研究熱點(diǎn)。“結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)”的前提條件是探測(cè)結(jié)構(gòu)性態(tài)的高性能傳感器。光纖布拉格光柵以其準(zhǔn)分布式傳感、絕對(duì)測(cè)量、抗腐蝕性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)、易構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)得到全世界的關(guān)注，并成為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的首選敏感元件。
　　本文從土木工程應(yīng)用的實(shí)際情況出發(fā)，基于光纖光柵傳感特性研制出兩種光纖光柵智能傳感器，并將本課題組開(kāi)發(fā)的FRP封裝光纖光柵傳感器進(jìn)行了極端環(huán)境性能研究，最后

2、在橋梁和大壩結(jié)構(gòu)中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。主要研究工作與成果如下：
　　一、研制開(kāi)發(fā)出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、性能可靠并能滿足結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)的原型封裝光纖光柵鋼筋計(jì)，并對(duì)其應(yīng)變感知特性進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果表明他們是性能良好的結(jié)構(gòu)應(yīng)變測(cè)試傳感器，滿足土木工程需要。
　　二、研制開(kāi)發(fā)出能同時(shí)測(cè)量位移和壓力雙參量的光纖光柵壓力、位移一體化傳感器，并通過(guò)試驗(yàn)對(duì)其壓力和位移傳感特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：光纖光柵壓力、位移一體化傳感器是性能良

3、好的結(jié)構(gòu)壓力和位移同時(shí)測(cè)量用傳感器。
　　三、研究了課題組研發(fā)的FRP封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器在不同溫度環(huán)境下的應(yīng)變傳感性能，以及在循環(huán)荷載作用下的疲勞性能。結(jié)果表明本課題組研發(fā)的FRP封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器是一種能耐高溫和抗疲勞的高性能傳感器。
　　四、研究了光纖光柵傳感器的布設(shè)工藝，并將光纖光柵傳感器用于寧波市招寶山大橋和周公宅水庫(kù)的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)工程，監(jiān)測(cè)招寶山大橋主梁在車輛荷載下的應(yīng)變變化和周公宅水庫(kù)在蓄水過(guò)程中的局部應(yīng)變變